Le pouvoir de resolution de l’oeil

Le pouvoir de résolution, ou pouvoir de séparation, exprime la capacité de l’œil à distinguer les détails. Il peut être caractérisé par l’angle qui doit séparer deux points contigus pour qu’ils soient correctement discernés.

Pour une personne qui a une bonne acuité visuelle, ce pouvoir de separation est d’environ 0,02°.

La synthèse additive

Trois cas illustrant la trichromie

La couleur est une perception sensorielle due aux cellules sur la retine de l’œil.

• Les cellules sensibles au Rouge
• celles ensibles au Vert
• celles ensibles au Bleu

La synthèse des couleurs est due à la composition des messages nerveux reçus lorsque ces cellules sont excitées.

• La vision des couleurs est dues à une synthèse additive. (trichromie)

• Lorsque 2 faisceaux de projecteurs se superposent sur un écran, la couleur perçue est la synthèse additive des couleurs de ces faisceaux. (trichromie)

• Lorsque 2 sources colorées, et proches l’une de l’autre ne peuvent pas être résolues (séparées) par l’œil, leur lumières se confondent. Il y a synthèse additive (trichromie)

Trichromie additive

L’expérience des cercles chromatiques en synthèse additive donne une bonne représentation visuelle de la trichromie..

A savoir

• Les cercles sont constitués des 3 couleurs primaires : R, V, B
• La synthèse additive des couleurs primaires B + R donne du magenta, qui est une couleur secondaire.
• Les couleurs en face l’une de l’autre sont des couleurs dites « complémentaires ».
• En synthèse additive, la somme de couleurs complémentaires donne du Blanc.

Synthèse soustractive

Modele du rayon lumineux

Un objet qui est soumis au rayonnement de la lumière va soustraire une partie de celle-ci. La couleur de l’objet est alors celle des rayonnements restants, qu’ils soient diffusés ou transmis.

Ce schéma illustre comment les ondes se partagent lorsqu’elles interagissent avec un objet.

Um faisceau d’ondes incidentes se partage entre les ondes diffusées, transmises, et absorbées.

Experiences sur la synthèse soustractive

• Si l’on place sur le trajet d’une lumière blanche 2 filtres correspondant à une couleur dite secondaire (magenta + jaune), on obtient une couleur primaire (m + j = R)

• Un objet qui est éclairé, agit comme source secondaire et diffuse ou transmet de la lumière.

• Des gouttes d’encre imprimées qui se superposent sur du papier vont restituer une lumière qui est la synthèse soustractive de ces encres.

Trichromie soustractive

• En soustractif : un objet coloré absorbe dans sa couleur complémentaire :
• Le jaune absorbe dans le B
• Le B absorbe le R + V (on décompose en couleurs primaires le jaune).
• La synthese de 2 couleurs secondaires donne une couleur primaire.
• En synthèse soustractif, la somme de couleurs complémentaires donne du Noir.

Codage numérique des couleurs

Pour les images numériques, en 24 bits (3 octets), une couleur est représentée par le code RVB des intensités des canaux, qui restituent cette couleur par synthèse additive.

Comme le codage de chaque couleur se fait sur 1 octet, l’étendue des valeurs est 0-255.

Le blanc a ainsi pour code : rgb(255,255,255).

Le rouge : rgb(255,0,0)

EXERCICES

Pouvoir de resolution de l’oeil

Quelle est la dimension minimum que doit avoir un objet sur la Lune pour être observable à l’oeil nu depuis la Terre? (données: PR de l’oeil: 0,02° ou 3,5.10-5 radian, ditance T-L = 380 000km)

Correction : detail d’un objet vu sur la Lune, depuis la Terre :

$$h= \alpha \times d= 0,02 \times \pi/180 \times 380~000$$

$$ h = 3,5\times 10^{-4} \times 380~000=130 km$$

19p41 : l’art et les crayons argumenter en utilisant la notion de synthèse additive et de pouvoir de résolution

Diagramme spectral en absorption : 24p42

Synthèse soustractive

Ci-contre, voici trois poivrons de couleurs différentes : rouge, vert et jaune. Quelle(s) expérience(s) proposeriez-vous de mettre en place pour démonter que la couleur d’un objet dépend à la fois de l’objet lui-même et de la couleur de la lumière qui l’éclaire ? Prévoyez les résultats obtenus et les conclusions à en tirer.

Exemple de résolution : expérience où l’on éclaire un objet JAUNE en lumière ROUGE:

un objet jaune éclairé sous lumière blanche R+V+B absorbe sa couleur complémentaire : le bleu. Il diffuse et transmet alors une lumière jaune = R+V Si on l’éclaire en rouge, la partie verte de son spectre et atténuée : il apparaît rouge.

Citron ou orange dans un Aperol

Expliquer pourquoi il est difficile de repondre à la question: s’agit-il d’une tranche de citron ou bien d’orange dans le verre d’Aperol Spritz?